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增韧剂及β成核剂对等规聚丙烯结构与性能的影响

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增韧剂及β成核剂对等规聚丙烯结构与性能的影响

作者：邵禹通湖北工业大学

学位级别：硕士

本文一方面通过辐照接枝技术制备增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC),对i PP/IPGC共混物的力学性能、结晶和熔融行为以及流变行为进行研究,力求阐明IPGC的相态结构和增韧机理;另一方面通过对β成核剂改性i PP的结晶行为、β晶热稳定... 详细信息

本文一方面通过辐照接枝技术制备增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC),对i PP/IPGC共混物的力学性能、结晶和熔融行为以及流变行为进行研究,力求阐明IPGC的相态结构和增韧机理;另一方面通过对β成核剂改性i PP的结晶行为、β晶热稳定性和不同热处理方法对β-i PP结晶行为的影响,以求得出β成核剂对i PP的成核作用机理,得出主要结果如下。辐照接枝制备的增韧剂IPGC对i PP有很好的增韧效果,其中当辐照剂量为50k Gy的时候增韧效果最好,当IPGC添加量为10 wt%时,i PP的常温和低温冲击强度分别从5.93 k J/m2和2.58 k J/m2提高到了13.59 k J/m2和2.34 k J/m2,分别提高了129.17%和68.22%,而相应拉伸强度降低仅为12.57%,与常规增韧剂POE相比,IPGC表现出较好的低温增韧效果。由于LLDPE和i PP结晶温度下不同,在双螺杆强剪切作用下,IPGC形成一种“核壳”结构,其中LLDPE为核,乙烯-辛烯共聚物POE为壳,辐照过程中形成的接枝物作为过渡层贯穿核与i PP基体之间起到增容作用。在加入量为0.05 wt%情况下,β-I改性i PP力学性能较β-II改性的要好,冲击强度从5.93 k J/m2提升至12.12 k J/m2,提高了104.38%,与IPGC复配之后,i PP冲击强度分别从5.93 k J/m2提高到15.18 k J/m2和13.35 k J/m2,分别提高了155.99%和125.13%。在相同成核剂含量下,β-II诱导β晶相对含量最高,达83.64%,但β-I成核剂诱导β晶稳定性更好。不同热处理方法对β-i PP结晶行为影响很大,在高熔融温度(Tf)下i PP相对β晶含量依然很高,随着Tf降低,i PP结晶显著提前,同时β晶相对含量逐渐减少直至观察不到β熔融峰,在相同Tf下,恒温时间长短对i PP的结晶没有影响。β成核剂对i PP的作用主要分为两种情况:在较高Tf下,成核剂诱导部分i PP分子链由无规线团结构逐渐变为有序结构,β成核作用开始出现,随后形成β晶核,最终形成β晶型;当Tf过低的时候,大部分i PP晶体此时已经为有序结构,此时成核剂的诱导作用被抑制,导致最后形成的β晶相对含量急剧减少,甚至于观察不到任何β晶熔融峰。

关键词： iPP 抗冲击聚丙烯基接枝共聚物 β成核剂力学性能结晶

动态硫化过程中EPDM/PP热塑性弹性体的相态演变及流变行为

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高分子材料科学与工程 2014年第12期30卷 54-59页

作者：程思怡邵禹通周峰严海彪湖北工业大学轻工学部材料学院绿色轻工材料湖北省重点实验室湖北武汉430068

采用转矩流变仪制备三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(EPDM/PP-TPV)。通过扫描电子显微镜观察二甲苯蚀刻后样品低温脆断面,并用旋转流变仪测试EPDM/PP-TPV的流变性能。扫描电镜分析结果表明,EPDM的充油量对EPDM/PP-TPV的相态结构有明显... 详细信息

采用转矩流变仪制备三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体(EPDM/PP-TPV)。通过扫描电子显微镜观察二甲苯蚀刻后样品低温脆断面,并用旋转流变仪测试EPDM/PP-TPV的流变性能。扫描电镜分析结果表明,EPDM的充油量对EPDM/PP-TPV的相态结构有明显的调控作用,充油量达到30%时,体系分散程度最佳,硫化过程可实现相逆转;橡塑比对简单共混体系相态分布有明显调控作用,对动态硫化体系相态分布影响不大;适当提高转速会改善体系分散程度,转速为50 r/min时,交联EPDM颗粒粒径最小。流变性能测试结果表明,EPDM/PP-TPV试样在低频末端区会出现"第二平台",充油量为30%时,复数黏度最低,分散程度达到最佳,与扫描电镜分析结果一致;储能模量和损耗模量随着橡塑比的增大而增大,当橡塑比达到50/50时,整个频率范围内储能模量大于损耗模量;转速对EPDM/PP-TPV的复数黏度影响不大,转速为50 r/min时,储能模量达到最大值。

关键词：三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性弹性体动态硫化相态结构流变性能

纳米改性凹土棒对聚对苯二甲酸丁二酯结晶行为和性能的影响

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合成树脂及塑料 2021年第6期38卷 24-26页

作者：邵禹通沈晓洁卢军南京聚隆科技股份有限公司江苏南京210032

将纳米改性凹土棒与聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行共混挤出,研究了纳米改性凹土棒对PBT结晶行为和性能的影响。结果表明:加入质量分数为1.00%的纳米改性凹土棒后,PBT的负荷变形温度从59.3℃提高到67.0℃,弯曲模量从2900 MPa提高到3130 M... 详细信息

将纳米改性凹土棒与聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)进行共混挤出,研究了纳米改性凹土棒对PBT结晶行为和性能的影响。结果表明:加入质量分数为1.00%的纳米改性凹土棒后,PBT的负荷变形温度从59.3℃提高到67.0℃,弯曲模量从2900 MPa提高到3130 MPa,悬臂梁无缺口冲击强度从140 kJ/m^(2)下降到97 kJ/m^(2);结晶温度从194.2℃提高到198.1℃,半结晶时间由0.84 min缩短到0.68 min,提高了PBT的结晶速率。

关键词：聚对苯二甲酸丁二酯纳米改性凹土棒成核剂结晶行为力学性能

辐照接枝法制备增韧剂对聚丙烯结构与性能的影响

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高分子材料科学与工程 2016年第4期32卷 58-62页

作者：邵禹通程思怡周峰张月航吕奇严海彪湖北工业大学轻工学部材料学院绿色轻工材料湖北省重点实验室湖北武汉430068

基于乙烯-辛烯共聚物（POE）辛烯长支链的可反应性,采用γ射线辐照等规聚丙烯（i PP）/POE/线型低密度聚乙烯（LLDPE）共混体系,得到聚丙烯增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物（IPGC）。力学性能测试结果表明,辐照剂量为50k Gy时所得IPGC... 详细信息

基于乙烯-辛烯共聚物（POE）辛烯长支链的可反应性,采用γ射线辐照等规聚丙烯（i PP）/POE/线型低密度聚乙烯（LLDPE）共混体系,得到聚丙烯增韧剂抗冲击聚丙烯基接枝共聚物（IPGC）。力学性能测试结果表明,辐照剂量为50k Gy时所得IPGC的增韧效果最好,i PP的冲击强度随IPGC含量的增加而提升;连续自成核退火热分级（SSA）结果表明IPGC中POE与i PP和LLDPE均发生接枝;扫描电镜观察结果显示IPGC以＂海岛＂结构,粒径3~5μm均匀分散在聚丙烯基体中,辐照产生接枝物在i PP/IPGC共混体系中起到了界面增容作用;X射线衍射和偏光显微镜结果表明分散相IPGC对i PP起到异相成核作用,促进了i PP的结晶,降低了晶粒平均尺寸,细化了i PP晶粒,从而提升了i PP的力学性能。

关键词：聚丙烯 γ射线辐照接枝共聚物增韧剂结构性能

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抗冲击聚丙烯基接枝共聚物的组成和相形态

合成树脂及塑料 2015年第3期32卷 57-59页

作者：邵禹通谢晖程思怡严海彪湖北工业大学轻工学部材料学院绿色轻工材料湖北省重点实验室湖北省武汉市430068 武汉职业技术学院湖北省武汉市430074

用γ射线辐照等规聚丙烯(i PP)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混体系后,可原位产生多序列接枝共聚物,以增强橡胶相POE与树脂相(i PP,LLDPE)界面相容性,得到新型抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC)。采用差示扫描量热... 详细信息

用γ射线辐照等规聚丙烯(i PP)/乙烯-1-辛烯共聚物(POE)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)共混体系后,可原位产生多序列接枝共聚物,以增强橡胶相POE与树脂相(i PP,LLDPE)界面相容性,得到新型抗冲击聚丙烯基接枝共聚物(IPGC)。采用差示扫描量热法、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对IPGC的组成及相形态进行了研究。结果表明:IPGC中,PP和LLDPE嵌段长度存在多个分布,在高能辐照过程中,形成了分子链长度不同的乙烯-丙烯接枝共聚物,同时,POE与树脂相也发生交联,形成了接枝共聚物;IPGC以核-壳结构粒子形式均匀分布在i PP基体中,其中LLDPE为核,弹性体POE为壳。

关键词：等规聚丙烯乙烯-1-辛烯共聚物接枝共聚物 γ射线辐照共混核-壳结构

酰胺类β成核剂对PP-R非等温结晶动力学影响

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中国塑料 2014年第2期28卷 59-63页

作者：邵禹通程思怡周峰严海彪湖北工业大学轻工学部材料学院绿色轻工材料湖北省重点实验室湖北武汉430068

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP-R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP-R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP-R体系的Zc比纯PP-R小,半结晶时间t1/2比纯PP-R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性... 详细信息

研究了酰胺类β晶型成核剂对无规共聚聚丙烯(PP-R)非等温结晶动力学的影响。结果表明,β成核剂提高了PP-R的结晶峰温。在相同的冷却速率下,β成核剂改性PP-R体系的Zc比纯PP-R小,半结晶时间t1/2比纯PP-R长;达到相同结晶度时,β成核剂改性PP-R体系所需的冷却速率大于纯PP-R,这说明β成核剂的加入降低了PP-R的结晶速率。莫法可以很好地表征PP-R及β成核剂改性PP-R体系的非等温结晶行为。

关键词：非等温结晶动力学酰胺类β成核剂无规共聚聚丙烯

三元乙丙橡胶/聚丙烯体系动态硫化速率及热塑性弹性体定伸应力的影响因素

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合成橡胶工业 2016年第3期39卷 192-196页

作者：程思怡邵禹通周峰严海彪湖北工业大学材料科学与工程学院绿色轻工材料湖北省重点实验室武汉430068

采用转矩流变仪制备了动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体(TPV),考察了EPDM/PP共混物的硫化速率及TPV定伸应力的影响因素。结果表明,提高混炼温度、转速及减少EPDM充油量可以提高硫化速率,当混炼温度为195℃、转速为50 ... 详细信息

采用转矩流变仪制备了动态硫化三元乙丙橡胶(EPDM)/聚丙烯(PP)热塑性弹性体(TPV),考察了EPDM/PP共混物的硫化速率及TPV定伸应力的影响因素。结果表明,提高混炼温度、转速及减少EPDM充油量可以提高硫化速率,当混炼温度为195℃、转速为50 r/min、充油质量分数为30%时,TPV的定伸应力达到最大值;随着低双键含量的EPDM(LEPDM)含量的增加,EPDM/PP共混物的硫化速率和TPV的定伸应力逐渐减小,当LEPDM质量分数达到60%时,硫化速率和定伸应力趋于稳定。

关键词：三元乙丙橡胶聚丙烯转矩流变仪动态硫化热塑性弹性体硫化速率定伸应力

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β成核剂对PPR结晶行为和性能的影响

塑料 2013年第5期42卷 49-51,83页

作者：严海彪邵禹通陈海程思怡湖北工业大学轻工学部材料学院绿色轻工湖北省重点实验室湖北武汉430068

采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(PLM)等研究了酰胺类β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结晶行为及晶体形态,并测试了其力学性能。结果表明:加入TMB-5成核剂后,PPR的晶体形态由α晶向β晶转变;结晶温度从102.4... 详细信息

采用广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)及偏光显微镜(PLM)等研究了酰胺类β成核剂对无规共聚聚丙烯(PPR)结晶行为及晶体形态,并测试了其力学性能。结果表明:加入TMB-5成核剂后,PPR的晶体形态由α晶向β晶转变;结晶温度从102.4℃提高到了109.3℃;PPR的缺口冲击强度从30.6 kJ/m2增加到35.2 kJ/m2,而拉伸强度略有下降。

关键词： PPR 程思怡成核剂结晶行为 13晶型力学性能

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挤出工艺对玻纤增强ABS材料性能的影响

现代塑料加工应用 2022年第1期34卷 24-27页

作者：邵禹通沈晓洁卢军南京聚隆科技股份有限公司江苏南京210032

通过改变双螺杆挤出机的挤出温度、螺杆转速、喂料量和喂料方式,对玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料力学性能进行了研究,同时研究了多次挤出对钛白粉存在下ABS材料中GF长度和力学性能的影响。结果表明:挤出温度、... 详细信息

通过改变双螺杆挤出机的挤出温度、螺杆转速、喂料量和喂料方式,对玻璃纤维(GF)增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)材料力学性能进行了研究,同时研究了多次挤出对钛白粉存在下ABS材料中GF长度和力学性能的影响。结果表明:挤出温度、螺杆转速、喂料量和喂料方式对ABS材料中GF长度的影响很大。GF越长,ABS材料的缺口冲击强度、拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均越高;钛白粉的加入对GF有磨碎作用,多次挤出使得ABS材料中的GF长度变短,力学性能下降。

关键词：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物挤出工艺玻璃纤维长度多次挤出力学性能